Perché una cometa ha la testa verde ma non la coda verde?

La testa evaporante di una cometa che si avvicina al Sole spesso diventa verde brillante, ma la coda della cometa, stranamente, non ne è mai colorata. Sono bianche e blu. Gli scienziati ora sanno perché: le particelle verdi sulla testa vengono scomposte dalle particelle luminose del sole prima che raggiungano la coda. Scienziati di Sydney risultati pubblicati La scorsa settimana sulla rivista PNAS. Confermano così la teoria proposta quasi un secolo fa dal fisico tedesco Gerhard Herzberg.

Le comete sono palline di ghiaccio, roccia e polvere. È un residuo della formazione del sistema solare e di solito ha circa 4,6 miliardi di anni. La dimensione di una cometa varia da pochi chilometri a decine di chilometri. Il sistema solare è circondato da due regioni piene di comete: la fascia di Kuiper e la nube di Oort. La fascia di Kuiper è una regione, una specie di torta attorno al sistema solare, e inizia dietro l’orbita del pianeta Nettuno. La nuvola di Oort è un involucro intorno al sistema solare a una distanza di circa diecimila volte la distanza dalla Terra al Sole. Di tanto in tanto, una cometa proveniente da una di quelle regioni invaderà il sistema solare e poi farà un’orbita ellittica attorno al sole. Ora ci sono migliaia di comete nel sistema solare. A volte può essere visto da terra.

Coda di polvere e coda di gas

Quando una cometa si avvicina al sole, si riscalda e rilascia gas e polvere. Ciò si traduce in due code, una di particelle di polvere e una coda di gas di particelle caricate elettricamente. Le loro code possono raggiungere milioni di miglia di lunghezza. Quando la testa, la palla di ghiaccio stessa, si avvicina al sole, può diventare verde brillante.

molecola di carbonio biatomico (C₂) causa questo colore verde. Questi due atomi di carbonio sono attaccati insieme. Sulla Terra, questa è una molecola rara. Qui capita a volte, ad esempio, nel fuoco e questo dà un colore verde, ma reagisce quasi istantaneamente con altre particelle nell’aria. La molecola può continuare ad esistere nel vuoto dello spazio. Sulla testa della cometa, il carbonio biatomico è formato dalle interazioni tra il Sole e le molecole organiche sulla testa. Il carbonio biatomico circonda la testa come una nuvola verde. La coda di polvere della cometa è bianco-gialla a causa del riflesso della luce solare. Vicino alla testa c’è ancora una piccola quantità di carbonio biatomico verde nella coda del gas, ma a parte questo c’è principalmente monossido di carbonio bluastro. La domanda sul perché il carbonio biatomico verde possa sempre essere visto solo nella testa e mai aumentato nella coda del gas ha affascinato gli astronomi per quasi un secolo.

C’era già un sospetto. Nel 1930, Herzberg ebbe l’idea che le particelle di luce emesse dal Sole rompono rapidamente il carbonio biatomico verde in due atomi di carbonio separati, anche prima che raggiungano la coda del gas. Tuttavia, la sua teoria è difficile da dimostrare in laboratorio, perché il carbonio biatomico è instabile sulla Terra.

laser su gas

Ora, per la prima volta, è possibile simulare in laboratorio il cracking del carbonio biatomico con particelle di luce. Scienziati guidati dall’Università del New South Wales in Australia hanno prima rilasciato cloro da una grande molecola, il tetracloroetilene (C) usando un laser.₂Cl₄). Questo li lasciò con un gas di carbonio biatomico. Quindi hanno rapidamente pompato questo gas in una camera a vuoto di due metri. Quindi hanno diretto i laser ultravioletti verso il gas per vedere quante particelle di luce sarebbero state necessarie per distruggere una data quantità di carbonio biatomico in due atomi di carbonio separati. In questo modo, gli scienziati hanno calcolato che le particelle di luce del Sole erano già sufficienti per distruggere il carbonio biatomico della testa della cometa prima che raggiungesse la coda.

“Il lavoro è stato svolto in modo intelligente”, afferma Ignas Snellen, astronomo dell’Università di Leiden. “Il fatto che ci sia voluto quasi un secolo per ricreare le condizioni intorno a una cometa in laboratorio mostra quanto possa essere difficile”.

Ora, fino all’inizio di gennaio, la cometa Leonard è abbastanza vicina da essere vista dalla Terra con binocoli o telescopi. La cometa è larga circa un chilometro e viaggia attraverso il sistema solare a una velocità di circa 47 chilometri al secondo. La settimana prima di Natale, il più vicino distava circa 35 milioni di chilometri. Sneelen: “Anche Leonard è stato visto con un verde così brillante in testa”.